El cambio climático puede afectar la producción de maíz (maíz) y trigo a partir de 2030 en un escenario de altas emisiones de gases de efecto invernadero, según un nuevo estudio de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) publicado en la revista Nature Food.
Se prevé que los rendimientos de los cultivos de maíz disminuyan un 24%, mientras que el trigo podría experimentar un crecimiento de alrededor del 17%; pero utilizando modelos climáticos y agrícolas avanzados, los científicos encontraron que el cambio en los rendimientos se debe a aumentos proyectados en la temperatura, cambios en los patrones de lluvia y concentraciones elevadas de dióxido de carbono en la superficie debido a las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por los humanos. Estos cambios harían más difícil el cultivo de maíz en los trópicos, pero podrían ampliar el rango de cultivo del trigo.
«No esperábamos ver un cambio tan fundamental, en comparación con las proyecciones de rendimiento de cultivos de la generación anterior de modelos climáticos y de cultivos realizadas en 2014», dijo el autor principal Jonas Jägermeyr, modelador de cultivos y científico climático del Instituto Goddard para el Espacio de la NASA. Studies (GISS) y The Earth Institute de la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York.
La respuesta proyectada del maíz fue sorprendentemente grande y negativa, dijo. «Una disminución del 20% con respecto a los niveles de producción actuales podría tener graves consecuencias en todo el mundo».
Para llegar a sus proyecciones, el equipo de investigación utilizó dos conjuntos de modelos. Primero, utilizaron simulaciones de modelos climáticos del Proyecto de Intercomparación de Modelos Climáticos Internacionales-Fase 6 (CMIP6). Cada uno de los cinco modelos climáticos CMIP6 utilizados para este estudio ejecuta su propia respuesta única de la atmósfera de la Tierra a los escenarios de emisión de gases de efecto invernadero hasta 2100. Estas respuestas difieren un poco debido a las variaciones en sus representaciones del sistema climático de la Tierra.
Luego, el equipo de investigación utilizó las simulaciones del modelo climático como insumos para 12 modelos de cultivos globales de última generación que forman parte del Proyecto de Intercomparación y Mejora de Modelos Agrícolas (AgMIP), una asociación internacional coordinada por la Universidad de Columbia.
Los modelos de cultivos simulan a gran escala cómo crecen los cultivos y responden a las condiciones ambientales como la temperatura, las precipitaciones y el dióxido de carbono atmosférico, que son proporcionados por los modelos climáticos. El comportamiento de cada especie de cultivo se basa en sus respuestas biológicas de la vida real estudiado en experimentos de laboratorio en interiores y exteriores. Al final, el equipo creó alrededor de 240 simulaciones de modelos climáticos globales de cultivos para cada cultivo. Al utilizar múltiples modelos climáticos y de cultivos en varias combinaciones, los investigadores tenían más confianza en sus resultados.
“Lo que estamos haciendo es impulsar simulaciones de cultivos que están produciendo efectivamente cultivos virtuales día a día, impulsados por una supercomputadora, y luego observar el cambio año por año y década por década en cada lugar del mundo”. Dijo Alex Ruane, codirector del Grupo de Impactos Climáticos de GISS y coautor del estudio.
Este estudio se centró en los impactos del cambio climático. Estos modelos no abordan los incentivos económicos, los cambios en las prácticas agrícolas y las adaptaciones como la obtención de variedades de cultivos más resistentes, aunque esa es un área de investigación activa.
La NASA expuso que el equipo de investigación planea analizar estos ángulos en el trabajo de seguimiento, ya que estos factores también determinarán el destino de los rendimientos agrícolas en el futuro a medida que las personas respondan a los cambios impulsados por el clima.
El equipo analizó los cambios en el rendimiento medio de los cultivos a largo plazo e introdujo una nueva estimación de cuándo “emergen” los impactos del cambio climático como una señal discernible de la variabilidad habitual e históricamente conocida en los rendimientos de los cultivos.
Las proyecciones de soja y arroz mostraron una disminución en algunas regiones, pero a escala global los diferentes modelos aún discrepan sobre los impactos generales del cambio climático. Para el maíz y el trigo, el efecto climático fue mucho más claro, con la mayoría de los resultados del modelo apuntando en la misma dirección.
El maíz, o maíz, se cultiva en todo el mundo y se producen grandes cantidades en los países más cercanos al ecuador. América del Norte y Central, África Occidental, Asia Central, Brasil y China posiblemente verán disminuir sus rendimientos de maíz en los próximos años y más allá a medida que aumenten las temperaturas promedio en estas regiones del granero, lo que ejercerá más presión sobre las plantas.
El trigo, que crece mejor en climas templados, puede ver un área más amplia donde se puede cultivar a medida que aumentan las temperaturas, incluido el norte de Estados Unidos y Canadá, las llanuras del norte de China, Asia central, el sur de Australia y el este de África, pero estas ganancias pueden nivelarse a mediados de siglo.
La temperatura no es el único factor que los modelos consideran al simular los rendimientos futuros de los cultivos. Los niveles más altos de dióxido de carbono en la atmósfera tienen un efecto positivo en la fotosíntesis y la retención de agua, aumentando el rendimiento de los cultivos, aunque a menudo a costa de la nutrición. Este efecto ocurre más con el trigo que con el maíz, que se captura con mayor precisión en la generación actual de modelos. El aumento de las temperaturas globales también está relacionado con cambios en los patrones de lluvia y la frecuencia y duración de las olas de calor y las sequías, que pueden afectar la salud y la productividad de los cultivos. Las temperaturas más altas también afectan la duración de las temporadas de crecimiento y aceleran la madurez de los cultivos.
«Se puede pensar en las plantas como si recolectaran luz solar durante el transcurso de la temporada de crecimiento», dijo Ruane. “Están recolectando esa energía y luego colocándola en la planta y el grano. Por lo tanto, si se apresura a superar sus etapas de crecimiento, al final de la temporada, simplemente no ha acumulado tanta energía «. Como resultado, la planta produce menos grano total de lo que produciría con un período de desarrollo más largo. «Al crecer más rápido, su rendimiento en realidad disminuye».
“Incluso en escenarios optimistas de cambio climático, donde las sociedades realizan esfuerzos ambiciosos para limitar el aumento de la temperatura global, la agricultura global se enfrenta a una nueva realidad climática”, dijo Jägermeyr. «Y con la interconexión del sistema alimentario mundial, los impactos incluso en el granero de una región se sentirán en todo el mundo».
